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      形態(tài)動(dòng)力學(xué)與干細(xì)胞分化的整合

      已發(fā)現(xiàn)信號(hào)傳導(dǎo)途徑用于促使細(xì)胞分化的方法之間的顯著差異。具體而言,萊斯大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞不僅對(duì)構(gòu)成生物體模式的“指令”的信號(hào)敏感,而且對(duì)這些信號(hào)的傳遞速度有敏感性。

      形態(tài)動(dòng)力學(xué)與干細(xì)胞分化的整合

      Aryeh Warmflash的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始研究信號(hào)分子的數(shù)量是否是指導(dǎo)細(xì)胞成為什么的主要線索。對(duì)于他們所研究的高度相關(guān)的途徑之一,答案顯然是“不” - 并且令人驚訝的是,對(duì)于另一個(gè)而言,“是”。

      他們的論文本周在eLife上發(fā)表,詳細(xì)介紹了早期哺乳動(dòng)物胚胎實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭袃煞N信號(hào)通路Nodal和BMP4的活性。這兩種途徑都是原腸胚的組成部分。BMP4觸發(fā)過(guò)程并定義胚胎的“腹側(cè)”或腹側(cè),皮膚將形成。另一方面,BMP低,神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。當(dāng)細(xì)胞暴露于BMP時(shí),只要其觸發(fā)配體存在,它就會(huì)維持變化。

      相反,導(dǎo)致細(xì)胞變成肌肉,心臟和其他器官的Nodal途徑受其靶細(xì)胞如何感知和適應(yīng)環(huán)境變化的控制,尤其是其配體水平的變化。

      研究人員總結(jié)了這些稱為形態(tài)發(fā)生素的配體之間的相互作用,細(xì)胞比以前認(rèn)為的更具動(dòng)態(tài)性,而不僅僅依賴于配體濃度。

      最近,實(shí)驗(yàn)室確定了攜帶跨細(xì)胞膜信號(hào)的WNT信號(hào)傳導(dǎo)途徑取決于其作用的背景。Nodal和BMP4是TGFb蛋白質(zhì)超家族的一部分。研究人員發(fā)現(xiàn)它們會(huì)改變細(xì)胞對(duì)WNT的反應(yīng)。

      “對(duì)于我們今天看到的TGFb途徑,WNT的真實(shí)情況更是如此,”生物科學(xué)助理教授Warmflash說(shuō)。“對(duì)于WNT,我們強(qiáng)調(diào)了如何根據(jù)上下文以不同方式部署相同的路徑。本文重點(diǎn)介紹了幾乎在相同環(huán)境中并行運(yùn)行的不同路徑如何得到不同的使用。”

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